Metódy kódovania informácií na magnetickom médiu

Obmedzenia vyvolané magnetickým médiom sú typu kódu RLL, ktorý sa dá považovať aj za modulačné techniky.

magnetickom

Základné požiadavky adaptačných kódov sú požiadavky na záznamový kanál na magnetickom médiu: spoľahlivosť záznamu a efektívne využitie magnetického média.

Korešpondencia medzi adaptačným kódom a fyzickou realizáciou záznamu je: „1“ = v magnetizácii je prechod; „0“ = magnetizácia neprechádza.

    Konkrétne pojmy:
  • limity intervalov bez synchronizácie, zodpovedajúce adaptačným kódom (RLL): určuje maximálnu a minimálnu hodnotu, ktorú je možné prevziať medzi dvoma záznamovými symbolmi „1“, aby sa zabránilo interferenčnému symbolu (minimálny limit) a umožnila synchronizácia (maximálny limit).
  • pomer hustoty DR (miera hustoty) predstavuje účinnosť kódovacieho postupu, ktorý vyjadruje počítačový obsah každého prechodu z magnetizácie magnetického média. Pre diskrétne, stacionárne kanály a kanály bez pamäte existujú dva typy kódov:
    • kódy prekladu dát pre obmedzené kanály;
    • kódy prenosu dát pre šumové kanály.

Kódy na preklad dát transformujú sekvenciu vstupných dát na novú sekvenciu, ktorá spĺňa obmedzenia kladené na vstup kanála, čo má za následok kódy adaptácie kanálov. Kódy na prenos údajov zabraňujú výskytu chýb v postupnosti údajov, čo má za následok detekciu a opravu chýb.

Kód „NRZI“ пїЅ Nevrátiť sa na nulu I

Každý symbol „1“ je pri magnetizácii predstavovaný prechodnou bunkou; bunky bez prechodu zodpovedajú symbolu "0".

Výhoda: dobrý pomer hustoty (DR = 1). Nevýhoda: kód neumožňuje dlhé reťazce nulových symbolov z dôvodu straty autosynchronizácie.

„FM“ kód pre frekvenčnú moduláciu

Kóduje údajový symbol do dvoch kódových symbolov. Prvý symbol je vždy prechod zaisťujúci autosynchronizáciu a posledný zodpovedá kódovanej informácii (prechod pre „1“).

Výhoda: dosiahne sa eliminácia zložky jednosmerného prúdu Nevýhody: signálne pásmo sa zdvojnásobí a pomer hustoty sa zníži (DR = 0,5).

Kód "MFM" пїЅ Modifikovaná frekvenčná modulácia

Jeho názov pochádza z procesu znižovania nadbytočnosti kódu FM odstránením synchronizačných prechodov vedľa prechodu údajov.

Výhoda: pomer hustoty DR = 1.

Kód "M2FM" je dvojitá modifikovaná frekvenčná modulácia

Je to variant kódu MFM. Redundancia je v porovnaní s MFM znížená potlačením synchronizačného prechodu, ak existuje v predchádzajúcej bunke. Takto sa získa RLL kód, v ktorom je procedúra kódovania/dekódovania podobná procedúre z MFM.

Výhody: pomer hustoty zostáva rovnaký ako pri MFM a umožňuje mierne nižšie medzisymbolové rušenie. Nevýhoda: zväčšuje sa maximálna vzdialenosť medzi po sebe nasledujúcimi prechodmi.

Kód „PE“ пїЅ Kódovanie fázy alebo Manchesterský kód

Informačný symbol je zakódovaný v jednosmernom prechode medzi stavmi magnetizácie na nosiči a pri vzájomnom porovnávaní buniek zodpovedajúcich dátovým symbolom rovnakého druhu nastávajú „nevýznamné“ prechodové úpravy. Čítací prekladač zvýrazňuje synchronizačné symboly uprostred každej bunky a údaje sa identifikujú analýzou zmien polarity „nevýznamných“ prechodov.

Výhody a nevýhody: rovnaké ako FM.

Výhody: zníženie redundancie zvážením fázových informácií obsiahnutých v vysielanom impulze. Impulzy sú bipolárne, za tretí „symbol“ sa považuje výsledná spojitá zložka, ktorej hodnota musí byť čo najmenšia. Tri študované ternárne kódy sú kódy TB, DUO a BIP.

Kód „TB“ v dvojitom binárnom formáte

Nemá žiadnu zložku jednosmerného prúdu striedaním polarity impulzov.

    Pravidlá generovania kódových symbolov:
  • symboly „+1“ a „-1“ sa striedajú bez ohľadu na to, koľko symbolov „0“ je rozptýlených medzi dvoma po sebe nasledujúcimi nenulovými symbolmi.
  • pri akejkoľvek zmene povahy dátového symbolu sa vygeneruje nenulový kódový symbol. Ak b0, b1 sú informačné symboly, symbol ročného kódu sa počíta takto:

Kód „DUO“ v Duobinary

Má dôležitú zložku jednosmerného prúdu, ale nemá prechody k susedným symbolom „+1“ a „-1“.
Je doplnkom k kódexu TB a má zákon:

    Pravidlá generovania:
  • symboly "+1" a "-1" sa nestriedajú vedľa seba.
  • kódové symboly rovnakého druhu sa generujú medzi informačnými symbolmi rovnakého druhu.

Kód „BIP“ пїЅ bipolárny

Nazýva sa tiež upravená TB. Obmedzte šírenie chýb generovaním kódových symbolov podľa pravidiel:

  • „0“ sa generuje ako nedostatok impulzu.
  • „1“ sa generuje ako impulz.
  • kladné "+1" a záporné "-1" kódovacie impulzy sa striedajú bez ohľadu na bunky bez impulzov medzi nimi. Dekódovanie bipolárneho signálu sa uskutočňuje opravou a detekciou pri 1/2 amplitúdy.